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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
MONTAJE MECÁNICO DE LA PLANTA DE RECUPERACIÓN DE COBRE BAJO
LINEAMIENTOS DEL PMBOK
INFORME DE SUFICIENCIA
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO MECÁNICO
Jorge Armando Alatrista Zamora
PROMOCIÓN 2010-II
LIMA – PERÚ2013
2
3
TITULO: MONTAJE MECÁNICO DE LA PLANTA DE
RECUPERACIÓN DE COBRE BAJO LINEAMIENTOS DEL
PMBOK
ÍNDICE
ÍNDICE.......................................................................................................................III
ÍNDICE DE TABLAS.................................................................................................VII
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES...................................................................................IX
ÍNDICE DE FÓRMULAS.............................................................................................X
PRÓLOGO..................................................................................................................1
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN...............................................................................4
1.1. OBJETIVOS....................................................Error! Bookmark not defined.
1.1.1. Objetivo General..................................Error! Bookmark not defined.
1.1.2. Objetivos Específicos..........................Error! Bookmark not defined.
1.2. ALCANCES.....................................................Error! Bookmark not defined.
1.3. LIMITACIONES...............................................Error! Bookmark not defined.
1.3.1. Naturales..............................................Error! Bookmark not defined.
DEDICATORIA:
Dedicado a mi amada borra esposa
con su ayuda incondicional en toda mi
carrera, mi madre motor de mi vida y
la inspiración de este informe, mis
amadosmellizos Aarón y Alessandro
4
1.3.2. Técnicas...............................................Error! Bookmark not defined.
1.3.3. Económicas.........................................Error! Bookmark not defined.
1.4. JUSTIFICACIONES.........................................Error! Bookmark not defined.
1.4.1. Naturales..............................................................................................6
1.4.2. Técnicas...............................................Error! Bookmark not defined.
1.4.3. Económicas.........................................Error! Bookmark not defined.
CAPÍTULO 2 MARCO TEÓRICO............................Error! Bookmark not defined.
2.1. CRITERIOS DE DISEÑO................................Error! Bookmark not defined.
2.1.1. Bombas................................................................................................9
2.1.2. Tuberías...............................................................................................9
2.2. MODELO DE CÁLCULO...............................................................................10
2.2.1. Cálculo Hidráulico..............................................................................10
2.2.2. Análisis de Transiente........................................................................15
2.3. CONSIDERACIONES DE DISEÑO...............................................................17
2.3.1. Características del Diseño.................................................................17
2.3.2. Parámetros de Diseño.......................................................................18
CAPÍTULO 3 DESCRIPCIÓN DE DISEÑO...........................................................20
3.1. CONDICIONES TOPOGRÁFICAS................................................................20
3.1.1. Estación de Río..................................................................................20
3.1.2. Estación de Rebombeo......................................................................20
3.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...........................................................21
5
CAPÍTULO 4 DISEÑO DEL SISTEMA DE BOMBEO............................................22
4.1. METODOLOGÍA DE DISEÑO.......................................................................22
4.1.1. Estación de Río..................................................................................22
4.1.2. Estación de Rebombeo......................................................................23
4.2. PLANEAMIENTO DEL DISEÑO....................................................................23
CAPÍTULO 5 DESARROLLO DE LAS INSTALACIONES.....................................24
5.1. CÁLCULOS HIDRÁULICOS..........................................................................24
5.1.1. Estación de Río y Línea por Gravedad..............................................24
5.1.2. Estación de Rebombeo......................................................................32
5.2. ANÁLISIS DE TRANSIENTE.........................................................................40
5.2.1. Línea de Impulsión.............................................................................40
5.2.2. Línea de Rebombeo..........................................................................44
5.3. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS................................................................48
5.3.1. Bombas..............................................................................................48
5.3.2. Tuberías y Accesorios.......................................................................50
5.3.3. Válvulas.............................................................................................54
CAPÍTULO 6 PLANIFICACIÓN DEL ESTUDIO DE INGENIERÍA........................58
6.1. ORGANIZACIÓN DEL ESTUDIO..................................................................58
6.1.1. Estructura de Trabajo........................................................................58
6.1.2. Organigrama del Estudio...................................................................58
6.1.3. Cronograma del Estudio....................................................................59
6
6.2. PRESUPUESTO DEL ESTUDIO DE INGENIERIA.......................................59
6.2.1. Entregables para el Estudio de Ingeniería.........................................59
6.2.2. Estimación de Ratios.........................................................................60
6.2.3. Costos del Estudio.............................................................................61
6.3. ANÁLISIS DE RIESGO DEL MONTAJE MECÁNICO...................................62
6.3.1. Identificación de Riesgos...................................................................63
6.3.2. Análisis del Riesgo.............................................................................65
6.3.3. Evaluación de Riesgos......................................................................67
6.3.4. Planes de Acción...............................................................................69
CONCLUSIONES.....................................................................................................73
RECOMENDACIONES.............................................................................................76
BIBLIOGRAFÍA.........................................................................................................77
ANEXOS...................................................................................................................78
PLANOS....................................................................................................................87
7
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1.1 – Demanda de Estaciones de Despacho. . .Error! Bookmark not defined.
Tabla 2.1 – Diagrama de Moody...............................................................................13
Tabla 5.1 – Propiedades Hidráulicas de Materiales.................................................24
Tabla 5.2 – Estimación de Diámetros de Tuberías...................................................25
Tabla 5.3 – Resumen de Cálculo..............................................................................25
Tabla 5.3 – Condición Máxima a 8 Bombas.............................................................26
Tabla 5.4 – Condición Mínima a 3 Bombas..............................................................26
Tabla 5.5 – Datos de Diseño de la Bomba...............................................................27
Tabla 5.6 – Dimensiones de Tuberías......................................................................28
Tabla 5.7 – Propiedades Hidráulicas de Materiales.................................................32
Tabla 5.8 – Presiones y Caudales Máximas y Mínimas...........................................35
Tabla 5.9 – Escenarios de Operación.......................................................................36
Tabla 5.10 – Datos de Diseño de la Bomba.............................................................37
Tabla 5.11 – Rangos de Operación de las Bombas.................................................37
Tabla 5.12 – Rangos de Operación del Sistema......................................................38
Tabla 5.13 – Dimensiones de Tuberías....................................................................38
Tabla 5.14 – Propiedades hidráulicas – Línea de Impulsión....................................40
Tabla 5.15 – Propiedades hidráulicas – Línea de Rebombeo..................................44
8
Tabla 5.16 – Condiciones de Operación y Diseño....................................................48
Tabla 5.17 – Datos para las Bombas Verticales Tipo Turbina.................................49
Tabla 5.18 – Descripción Clase de Material.............................................................50
Tabla 5.19 – Descripción Clase de Material Tipo L1 / L...........................................51
Tabla 5.20 – Descripción Clase de Material Tipo GRP3 / GRP10...........................51
Tabla 5.21 – Descripción Clase de Material Tipo PVC.............................................53
Tabla 6.1 – Cantidad de Entregables del Estudio.....................................................59
Tabla 6.2 – Estimado Total de HH del Estudio.........................................................60
Tabla 6.3 – Tarifas de Personal del Estudio.............................................................60
Tabla 6.4 – Estimado de Gastos del Estudio............................................................61
Tabla 6.5 – Estimado de Costos Directos para el Estudio.......................................61
Tabla 6.6 – Estimado de Costos Indirectos para el Estudio.....................................62
Tabla 6.7 – Riesgos identificados durante la Instalación y Montaje.........................65
Tabla 6.8 – Probabilidad de Riesgos........................................................................65
Tabla 6.9 – Consecuencia de Riesgos.....................................................................66
Tabla 6.10 – Nivel de Manejo de Riesgo..................................................................66
Tabla 6.11 – Matriz de Riesgos Probabilidad vs Consecuencia...............................66
Tabla 6.12 – Nivel de Riesgos..................................................................................67
Tabla 6.13 – Tabla de Evaluación de Riesgos.........................................................68
Tabla 6.14 – Planes de Acción de Riesgos de Nivel MUY ALTO y ALTO...............70
Tabla 6.15 – Planes de Acción de Riesgos de Nivel MEDIO, BAJO y MUY BAJO..71
9
Tabla 6.16 – Responsabilidad del Planeamiento para Riesgos en el Proyecto.......72
10
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 0.1 – Localización de Lugar del Estudio...Error! Bookmark not defined.
Ilustración 5.1 – Estación de Río y Línea de descarga por Gravedad.....................29
Ilustración 5.2 – Gradiente Hidráulica de la Línea de Impulsión..............................30
Ilustración 5.3 – Gradiente Hidráulica de la Línea por Gravedad.............................31
Ilustración 5.4 – Línea de Rebombeo para Estaciones de Despacho (DPS)...........33
Ilustración 5.5 – Consideraciones para el cálculo.....................................................34
Ilustración 5.6 – Escenarios de Operación de las Bombas......................................39
Ilustración 5.7 – Protección de Válvulas de Venteo y Válvula Anticipadoras...........42
Ilustración 5.8 – Protección de Válvulas de Venteo y Válvula Anticipadoras...........43
Ilustración 5.9 – Con Protección de Válvulas de Aire / Vacío...................................46
Ilustración 5.10 – Con Protección de Válvulas de Aire / Vacío.................................47
Ilustración 6.1 – Estructura de Desglose para el Estudio.........................................58
Ilustración 6.2 – Organigrama del Estudio................................................................59
11
ÍNDICE DE FÓRMULAS
Ecuación 2.1: Ecuación de Bernoulli........................................................................10
Ecuación 2.2: Fórmula de Darcy-Weisbach..............................................................11
Ecuación 2.3: Pérdidas de presión en accesorios....................................................11
Ecuación 2.4: Ecuación de Colebrook-White............................................................12
Ecuación 2.5: Ecuación de Swamee–Jain................................................................14
Ecuación 2.6: Número de Reynolds (Re).................................................................14
Ecuación 2.7: Sobrepresión en cierre rápido total....................................................15
Ecuación 2.8: Sobrepresión en cierre instantáneo parcial.......................................15
Ecuación 2.9: Ecuación de la celeridad de onda de Joukowski..............................16
Ecuación 2.10: Celeridad de onda elástica en el agua.............................................16
Ecuación 2.11: Celeridad de onda elástica equivalente...........................................17
12
PRÓLOGO
La economía peruana ha registrado uno de los crecimientos más rápidos a nivel
mundial, generado en parte importante borra por la riqueza mineral y la
expansión de la industria minera. Actualmente, la mayoría de las compañías
mineras internacionales importantes están en el país, entre las que se incluye
Barrick, BHP-Billiton, Newmont, Freeport McMoran, GlencoreXstrata y otras.
La mayor inversión y utilidades del sector minero han aportado beneficios
importantes a la economía nacional peruana. El aporte del sector a los ingresos
totales del gobierno es de un 14% (promedio) entre el 2000 y 2010. Sólo en
2010, Perú extrajo un equivalente a US$18 mil millones en minerales, lo que da
razón del 12% del producto interno bruto del país. El auge de la minería ha
contribuido a reducir la marcada tasa de pobreza en Perú a aproximadamente
28% en 2011 desde el 42% registrado 5 años antes, según el Banco
Mundial.indicar fuente
Debido a este auge,el sector construcción peruano viene luchando para estar a
la vanguardia del desarrollo tecnológico con las más altas exigencias del sector
industrial mundial; participando en grandes proyectos nacionales así como
extranjeros, debido a esto, Perú es considerado a participar en diversos
proyectos llevados en otros países, siendo el caso empresas emblemáticas
como Graña y Montero, COSAPI S.A., HAUG S.A., entre otras.
En busca de obtener lo altos estándares internacionales, las empresas
peruanas vienen implementando metodologías en la Gestión de Proyectos
dentro de los Sistemas de Gestión de las empresas. El Project Management
Institute, PMI, a través del estándar Project Management Of Knowledge
PMBOK 4ta edición 2008, es una guía que nos provee los fundamentos y
buenas prácticas de la dirección de proyectos.
El presente informe refleja los conocimientos obtenidos en el XX Programa de
Actualización Profesional UNI – FIM, y mi participación en el proyecto entre
Marzo del 2011 y Junio del 2012 como Ingeniero de Planeamiento de la
empresa HAUG S.A., en el Proyecto de la empresa Minera Barrick, bajo
supervisión de FLUOR S.A. siendo el informe desarrollado en siete (07)
capítulos:
En elCapítulo 1describiremos la introducción del proyecto donde se señalan,
los antecedentes, objetivo, alcances, justificación y las limitaciones que
presentadas en mi informe.
En elCapítulo 2, comprende el marco teórico, donde se hará una reseña de los
fundamentos de la dirección de proyectos bajos los lineamientos del PMBOK,
se tocarán definiciones; además una breve descripción de la Planta de
Recuperación de Cobre.
En elCapítulo 3comprende al Proceso de Iniciación, desarrollando el acta de
constitución y la identificación de los interesados.
En elCapítulo 4referido enfocado al Proceso de Planificación, se definen los
objetivos y planifica el curso de acción requerido para lograr los objetivos y el
alcance pretendido del proyecto, utilizando herramientas como el plan de
dirección, plan de gestión de cambios, enunciado del alcance del proyecto, la
estructura de desglose del trabajo, presupuesto, registro de contactos del
proyecto, matriz de comunicaciones, registro de riesgos y plan de respuesta,
matriz de adquisiciones.
En elCapítulo 5se describe el Proceso de Ejecución, describiendo se explica al
detalle las actividades comprometidas netamente con el montaje mecánico de la
planta, aplicándose actas de reunión de coordinación y evaluación de
competencias.
En elCapítulo 6se describe el Proceso de Seguimiento y Control, aquí se mide,
supervisa y regula el progreso y desempeño del proyecto, para identificar áreas
en las que el plan requiera cambios; se describe herramientas como la solicitud
de cambios y reportes de performance.
En elCapítulo 7se describe el Proceso de Cierre, donde se formaliza la
aceptación del producto, servicio o resultado, y termina ordenadamente el
proyecto o una fase del mismo utilizando actas de conformidad, reporte de
performance final y lecciones aprendidas.
Finalmente se plantean conclusiones y recomendaciones de las diferencias
obtenidas entre lo esperado y lo obtenido, recalcando las mejores prácticas
para evitar reprogramaciones y gastos innecesarios.
INTRODUCCIÓN
1.1. ANTECEDENTES
En la provincia Sánchez Ramírez, ubicada a 100 Kms. de Santo Domingo,
República Dominicana, en el lugar de la antigua operación de Rosario Dominicana,
se comienza a desarrollar el proyecto Pueblo viejo, reserva minera de clase mundial
y uno de los más grandes depósitos de oro no desarrollados.
Rosario Dominicana explotó los depósitos de óxido de Pueblo Viejo desde 1975
hasta su agotamiento en 1999 y desde entonces, la mina y la planta cesaron sus
operaciones. En la licitación internacional organizada por el Estado Dominicano,
posteriormente, la empresa Placer Dome resultó ganadora, firmándose el Acuerdo
Especial de Arrendamiento entre el Estado Dominicano y la empresa Placer Dome
Dominicana Corporation, en el año 2001.
En el año 2006, Barrick Gold adquirió los activos de Placer Dome en todo el mundo
y con ello los derechos en el proyecto Pueblo Viejo. Barrick vendió una participación
en el proyecto a Goldcorpincorporated, formando la empresa Pueblo Viejo
Dominicana Corporation en la que Barrick participa en un 60% y Goldcorp, con
40%. Barrick es la administradora y gestora del proyecto. El Contrato Especial de
Arrendamiento de Derechos Mineros (CEAM) de Pueblo Viejo ha sido
recientemente enmendado y ratificado por mayoría en ambas cámaras del
Congreso de República Dominicana.
Barrick Pueblo Viejo, llamado así al proyecto en República Dominicana, promueve
el desarrollo sostenible del país, la responsabilidad social, el desarrollo económico y
la protección al medio ambiente, éste último objetivo convirtiéndose en su insignia a
nivel mundial. Con la inversión de cuantiosos recursos hemos llevado a cabo un
ambicioso programa de remediación para sanear los pasivos ambientales dejados
en la zona de Pueblo Viejo por la operación anterior.
La inversión requerida para poner en funcionamiento esta mina, que operará a cielo
abierto, alcanzará los 3.000 millones de dólares aproximadamente. Se estima una
vida útil de 25 años y cuenta con reservas probadas y probables de 20,4 millones
de onzas de oro, 455 millones de libras de cobre y 131,3 millones de onzas de plata
contenidas dentro de las reservas de oro reportadas.
PVDC tiene un compromiso a largo plazo con el país y con el desarrollo de las
comunidades cercanas.
La inversión total de US$ 3 mil millones, es la mayor inversión extranjera en la
historia de República Dominicana y está entre las más grandes que ha realizado
Barrick fuera de Norteamérica. A fines de 2009 ya se han invertido más de
US$1,200 millones.
De este monto, USD$ 340 millones se han destinado a contratistas y proveedores
nacionales mediante contratos y compras.
1.2. JUSTIFICACIÓN
La elaboración de este informe plasma la experiencia desarrollada durante la
ejecución del Proyecto Pueblo Viejo Barrick Gold” ……,agrega considerando la
metodología del Instituto de Dirección deProyectos - PMI, rigiéndose en los
conocimientos impartidos durante el curso de gestión de proyectos del XX
Programa de Actualización Profesional de la Facultad de Ingeniería Mecánica, UNI.
1.3. OBJETIVO
El presente informe tiene como objetivo general desarrollar el Proyecto:
“Montaje de la Planta de Recuperación de Cobre – Proyecto Pueblo Viejo
Barrick Gold” mediante la metodología la metodología del Instituto de Dirección
de Proyectos - PMI, para evitar reprogramaciones y gastos innecesarios.
1.4. ALCANCE
En el con el El presente informe se desarrollará el “Montaje de la Planta de
Recuperación de Cobre – Proyecto Pueblo Viejo Barrick Gold”, se pretende
marcar un precedente de eficiencia en seguridad, control ejemplar del proyecto
en cuestión, planificación adecuada de los procesos ….agrega…
Para el presente informe, se analizará las etapas de todo proyecto,acorde a los
conocimientos impartidos dentro del Programa de Actualización Profesional en
el curso “Gestión de Proyectos”, siendo este enfocado en el PMBOK – 4ta
edición.En el informe se aplicarán los conocimientos adquiridos, elaborando los
documentos acorde a la metodología del Instituto de Dirección deProyectos -
PMI deben considerarse en cada etapa del proyecto. Se analizarán los 5
procesos de la Dirección de proyectos.
Para el presente informe se implementará:
1. Proceso de Iniciación
Acta de Constitución del Proyecto.
Registro deInteresados del Proyecto.
2. Proceso de Planificación
Plan de Dirección del Proyecto.
Plan de Gestión de Cambios.
Enunciado del Alcance del Proyecto.
Estructurade Desglose del Trabajo - EDT.
Cronograma del Proyecto.
Presupuesto del proyecto.
Organigrama del Proyecto.
Matriz de Asignación de Responsabilidades del Proyecto.
Registro de contactos del proyecto.
Matriz de Comunicaciones.
Registro de Riesgos.
Plan de Respuesta deRiesgos.
Matriz deAdquisiciones delProyecto.
3. Ejecución del proyecto.
Acta de Reunión de Coordinación.
Evaluación de Competencias.
4. Proceso de Seguimiento y Control.
Solicitud de Cambio.
Reporte de Performance del Proyecto.
5. Cierre del proyecto.
Acta de Conformidad.
Reporte de Performance Final del Proyecto
Relación de Lecciones Aprendidas del Proyecto.
1.5. ALCANCE LIMITACIONES
Dentro de las limitaciones de la elaboración del informe, cabe recalcar mi
participación parcial en el proyecto en mención, ya que por motivos
personales, no pude concluir el proyecto.
Para la elaboración del presente informe se necesitó contar con el apoyo de
las distintas áreas del proyecto, tanto del lado del cliente-supervisor como
del personal de la empresa HAUG S.A.
Siendo el objetivo de informe, desarrollar las prácticas recomendadas por
parte del PMI, por tal, no se realiza mayor detalle en el aspecto teórico del
funcionamiento de la Planta de Recuperación de Cobre.